10年级科学第14章 NCERT解决方案 能源

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10年级科学第14章 NCERT解决方案 章节内问题

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问题 1

什么是好的能源来源？

答案

一个好的能源来源可以在很长一段时间内以恒定的速率提供充足、安全的可再生能源。

良好能源来源的标准如下

1. 每单位质量产生大量热量。
2. 每单位质量完成大量功。
3. 易于获取。
4. 易于运输和储存。
5. 经济高效。
6. 产生的烟雾较少。

因此，能源在我们的日常生活中起着至关重要的作用。

问题2

什么是好的燃料？

或

写出一种良好燃料的三个特征。

答案

一种好的燃料具有以下特征

1. 价格应合理。
2. 容易获得。
3. 其燃点应远高于常温。
4. 应易于运输和储存。
5. 燃烧时不应产生任何有害副产物。
6. 其燃烧速率应可预测且恒定。
7. 燃烧后不应留下任何灰烬或残留物。
8. 好的燃料应具有高热值，产生更多热量，消耗更少燃料。

问题3

如果你可以用任何一种能源来加热食物，你会选择哪一种，为什么？

答案

我选择液化石油气烹饪用气。它满足了许多适合燃料的要求，如燃点低、热值高、无污染。

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问题 1

化石燃料的缺点是什么？

答案

化石燃料的缺点如下：

1. 燃烧化石燃料会产生大量二氧化碳，这会加剧温室效应。
2. 煤等化石燃料燃烧产生的烟雾会污染空气。
3. 燃烧化石燃料会产生酸性气体，如氮氧化物和二氧化硫。这些酸性气体对水和土壤资源产生酸雨影响。
4. 我们无法快速补充化石燃料，因为它们需要数百万年才能形成。

问题2

为什么我们要寻找替代能源？

答案

可再生能源

1. 通过自然过程产生且不断补充的能源称为可再生能源。
2. 那些永不会枯竭的能源形式被称为可再生能源。
3. 例如：水力、地热、风能和太阳能。

不可再生能源

1. 根据第一条，不可再生能源源于那些会枯竭或在我们有生之年无法补充的能源。
2. 煤、石油和天然气等化石燃料是一些不可再生能源的例子。

我们正在寻找替代能源，原因如下：

1. 化石燃料是不可再生能源。
2. 它们无法再生，并且不广泛可用。
3. 如果化石燃料消耗不加控制，它们将枯竭。

问题3

如何改变风能和水能的传统用途以方便使用？

答案

风能的使用

1. 过去，风在河流和海洋中驱动船只。
2. 此外，风还用于粮食加工和风力水泵。
3. 因此，过去风车利用风能完成机械任务，如从井中提水/抽水。
4. 如今，风车被用来发电。
5. 在风车中，风的动能被捕获并转化为电能。
6. 即使在今天，风能仍用于航海和机械动力生产。

水

1. 自古以来，水就被用于饮用、沐浴、烹饪、清洗以及许多其他家庭用途。
2. 现在，水通过管道、运河和泵站输送供公众使用。
3. 农业也大量使用水。
4. 如今，通过建造水坝发电，可以生产水电。
5. 瀑布的势能被用作能源，并通过使用涡轮机将这种能量转化为电能。
6. 工业过程也大量使用水。

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问题 1

在太阳能灶中，哪种镜子（凹面、凸面或平面）最合适？为什么？

答案

凹面镜最适合用于太阳能灶，因为它能将阳光聚焦在太阳能灶的很小的区域，从而产生很高的温度，足以烹饪食物。

问题2

从海洋获得的能源有什么局限性？

答案

潮汐能、波浪能和海洋热能是多种可以从水中获得的能源。

1. 潮汐能：一种水力发电，利用水将潮汐能转化为可用能源，例如电力。
2. 波浪能：一种环保能源，来自波浪的运动。
3. 海洋热能：海洋热能是通过海洋表面和深层水温差获得的能量。

海洋能源采集的局限性

1. 潮汐能发电厂的建设成本高，因为它们必须非常坚固，能够承受水的冲击。
2. 水面（热）和深层（冷）水之间的温差至少必须达到20°C或更高。
3. 对水生生物的不利影响。
4. 由于高潮差或流速高的地点很少，因此受到地点限制。要从波浪能发电，需要非常强大的波浪。
5. 潮汐能的大小取决于地球、月球和太阳的相对位置。
6. 海洋波浪强度的波动。

问题3

什么是地热能？

答案

地热能：地热能是储存在地球热区中的基于热的能源。由于地质变化，地壳下方集聚了上升的岩浆热点。当热区域接触地下水时会产生蒸汽。通过管道和涡轮机，这种蒸汽被用来产生能量。有时，来自热点附近的温泉会涌到地表。这些出口被称为温泉。

问题4

核能的优点是什么？

答案

核能的优点是：

1. 它消耗极少量的核燃料（如铀-235）即可产生有用的能量。
2. 一旦将核燃料（如铀-235）送入反应堆，核电站就可以持续发电两到三年。不需要反复添加核燃料。
3. 它不产生导致温室效应的气体（如二氧化碳）或导致酸雨的气体（如二氧化硫）。

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问题 1

任何能源都可以无污染吗？为什么或为什么不？

答案

没有完全清洁的能源。每种能源都会产生一些污染。例如，核反应的副产品对环境极其有害。

问题2

氢气已被用作火箭燃料。您认为它比压缩天然气更清洁吗？为什么或为什么不？

答案

与压缩天然气相比，氢气更清洁。这是因为压缩天然气中含有碳氢化合物。

在压缩天然气中，碳起着污染物的角色。然而，氢气是无废料的，氢气的融合不会产生废料。因此，对于火箭燃料来说，氢气比压缩天然气更清洁。

氢气作为火箭燃料:

当与氧气燃烧时，氢燃料不产生任何排放物。当使用纯氢气时，燃料电池的效率可达80%。换句话说，80%的氢气能量被转化为电能。因此，产生电能的效率是80%，转化为机械功的效率是80%。

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问题 1

列出两种您认为可再生的能源。给出选择的理由。

答案

可再生能源

通过自然过程产生并不断补充的能源称为可再生能源。太阳能、水能、风能、潮汐能、地热能和生物质能是一些可再生能源的例子。

我们将以下两种能源归类为可再生能源：

1. 太阳能

使用太阳能集热器收集太阳的辐射热和光能。

它们包括光伏、聚光光伏、人工光合作用、太阳能供暖、聚光太阳能发电（CSP）、太阳能建筑和光伏。

然后，以多种方式（如热能和光能）从太阳能中产生电能。

2. 风能

我们从风中获取能源，这被称为风能。

风能是通过高大的风力涡轮机产生的。

地球表面的自然气流驱动风力涡轮机。几百年来，风车一直用于此目的，抽取地下水。

问题2

列出两种您认为会耗尽的能源。给出选择的理由。

答案

化石燃料

1. 动植物的分解产生了化石燃料。地壳中存在这些由碳和氢组成的燃料。
2. 例如，这些矿藏包括煤、石油和天然气。
3. 它们是当今全球的主要能源。它们会污染空气，并且是有限的（数量有限）。
4. 煤和木材这两种化石燃料都是有限的能源，因为储量有限。
5. 这些不可再生能源包括化石燃料。因此，我们必须保护它们。

煤

1. 它由数百万年来在地壳深处沉睡的动植物遗骸组成。
2. 煤的形成需要数百万年。工业化增加了对煤的需求。
3. 另一方面，煤的替代速度很慢。
4. 因此，它是一种不可再生或有限的能源。

石油

1. 石油是一种深色液体化石燃料，是多种不同碳氢化合物的混合物。它粘度很高。它是一种非常实用的能源。
2. 另一方面，从油井中提取的石油需要一段时间才能使用。由于不纯，它被称为原油。
3. 在对原油进行精炼的过程中，不同的碳氢化合物会分离，形成不同的馏分。
4. 柴油、煤油、汽油和煤油是一些馏分。汽油是汽车使用的燃料。从原油精炼后剩下的馏分中制成塑料、轮胎和聚酯等合成材料。它提供可靠、移动的动力。

因此，木材是一种不可再生能源。因此，煤和木材是我们认为会耗尽的两种能源。

10年级科学第14章 NCERT解决方案 书本章节结束问题

问题 1

太阳能热水器不能在以下情况下使用

1. 晴天
2. 阴天
3. 炎热的一天
4. 刮风的一天

答案

b.) 阴天

说明

正确选项(b)的解释

1. 我们从太阳获得的能量称为太阳能。
2. 阴天时，太阳能热水器不会被太阳加热。
3. 因此，加热器将无法获得足够的太阳能，水也不会变热。
4. 太阳能可以从太阳的辐射中捕获，并转化为热量或电力。
5. 最早的太阳能热水器只是巨大的黑色金属容器，因为它们是良好的热导体，可以快速加热到高温。
6. 容器中的水因太阳热而与容器一起加热。
7. 集成集热器-储热器（ICS）系统，也称为批量集热器，在保温箱中加热不透明水箱或管道中的水，然后储存起来直到需要。如果家庭需求量小，水可能会在集热器中停留很长时间，变得非常热。
8. 扁平集热器通常将铜管连接到扁平吸收板上。进水和出水歧管将一组平行管的两端连接起来，形成最典型的设计。扁平板组件由钢化玻璃保护，并装在隔热外壳中。
9. 真空管集热器是最有效的集热器。每个真空管的原理都类似于保温瓶。一个装有水或传热流体的玻璃管或金属管被一个更大的玻璃管包围。它们之间的空间是真空，因此流失的热量非常少。

错误选项的解释

选项(a)

1. 太阳辐射用于产生太阳能。
2. 可以使用太阳能或电力。
3. 因此，我们可以在晴天使用太阳能加热器加热水。

因此，选项 A 是错误的。

选项(c)

1. 我们在炎热的日子接收到太阳的光线，太阳是太阳能加热器的主要能源。
2. 因此，加热器将获得足够的太阳能来加热水。
3. 因此，在炎热的一天，我们可以使用太阳能加热器。

因此，选项 C 是错误的。

选项 D

1. 即使在阴天，我们仍然可以感受到太阳的热辐射，但不足以加热水。
2. 只有在有阳光的情况下才能使用太阳能热水器。
3. 因此，太阳热辐射进入太阳能加热器，使我们可以用它来加热水。

因此，选项 D 是错误的。

因此，选项 (b) 是正确的答案。

问题2

以下哪项不是生物质能源的例子？

1. 木材
2. 沼气
3. 核能
4. 煤

答案

c.) 核能。

说明

正确选项(c)的解释

1. 生物质是一种可再生能源，其基础是动植物废物。核裂变和聚变反应释放核能。
2. 核能不能归类为生物质能源。原子聚变和裂变释放巨大的能量，称为核能。
3. 核聚变和裂变都可以在没有阳光的情况下发生。因此，核能不是一种生物能源。

错误选项的解释

选项(b)

1. 燃烧木材是从固体生物质燃料中获取能源的最常见方式。
2. 其他令人兴奋的原子会加热正在燃烧的木材，释放其储存的势能。

选项(b)

1. 由于生物质通过厌氧消化转化为更实用、更有利可图的燃料，因此沼气被归类为二次能源。
2. 沼气，由动植物废物产生，也称为 गोबर气。

选项(d)

1. 因为煤是由曾经是活着的植物形成的，所以它被称为化石燃料。
2. 因为煤是由植物构成的，而植物从太阳那里获取能量，所以煤也含有太阳能。

因此，正确选项是 (c)。

问题3

我们使用的绝大多数能源都是储存的太阳能。以下哪项最终不是源于太阳能？

1. 地热能
2. 风能
3. 核能
4. 生物量

答案

c.) 核能。

说明

正确选项(c)的解释

1. 能量在核过程中通过裂变或聚变释放。核裂变是通过分裂原子产生更小的原子同时释放能量。在核聚变中，较小的原子结合形成一个更大的原子。
2. 核电站的能源来自核裂变。
3. 即使没有阳光，核反应也能产生大量的能量。

错误选项的解释

选项(a)

1. 地热能是地球热量的名称。
2. “地热”一词来自希腊语“geo”（地球）和“therme”（热）。地热能是一种可再生能源，因为地热能不断地在地壳深处产生。
3. 地热能用于发电、供暖和提供热水。

选项(b)

1. 风能通过利用流动空气提供的动能来发电。
2. 通过风力涡轮机或其他风能转换技术将其转化为电能。连接到风力涡轮机叶片上的涡轮机首先由到达它们的风驱动。

选项(d)

1. 生物质由动植物等生物资源组成，因为它是有机的。
2. 生物质的来源就是这些。植物、木材和垃圾是最常用的生物质材料。生物质可用作可再生能源。

因此，正确答案是选项 (c)。

问题4

比较和对比化石燃料和太阳作为直接能源。

答案

化石燃料

1. 化石燃料是通过分解已灭绝和埋藏的生物等自然过程产生的燃料。
2. 化石燃料是位于几千英尺沉积物下的有机物（如死去的动植物）的可燃地质矿藏。
3. 这些矿藏随着时间的推移逐渐恶化，并最终在地壳内部的高温高压作用下转化为天然气、煤和石油。

太阳能

1. 太阳能的转化使太阳能成为可再生能源之一。
2. 当阳光进入地球大气层时，其能量大部分转化为可见光和红外辐射。
3. 植物利用光合作用将这种能量转化为糖和碳水化合物。
4. 太阳能电池板用于将这些能量转化为电能。

化石燃料和太阳能的优点

化石燃料与太阳能的区别

问题5

比较和对比生物质和水力发电作为能源。

答案

1. 水力发电和生物质都是可再生能源的例子。
2. 使用水力发电不会产生任何污染物，而燃烧生物质会造成空气污染。
3. 水力发电只能通过建造水电站来产生，而生物质能源可以在不使用任何特殊设备的情况下产生。

问题6

从以下方面提取能源的局限性

1. 风？
2. 波浪？
3. 潮汐？

答案

a.) 风能的局限性

1. 并非所有地方都可以建造风力发电场。只有在大部分时间都有风吹过的地方才能建造风力发电场。
2. 为维持必要的输出水平，能源生产所需风速必须强劲且稳定。风速至少为 15 公里/小时才能使风力发电机有效运行。这并不总是这样。
3. 风力发电场需要大片土地。
4. 建造风力发电厂的成本非常高。

b.) 波浪能的局限性

1. 只有在海浪非常大的地方才可能利用波浪能。这受到时间和地理位置的限制。

c.) 潮汐能的局限性

1. 世界上适合建造潮汐大坝的地方不多。
2. 利用潮涨潮落产生的海水位移，无法大规模生产电力。

问题7

您将根据什么标准将能源分类为

1. 可再生和不可再生？
2. 耗尽的和用不尽的？

a) 和 b) 中的选项是否相同？

答案

a.) 可以循环利用的能源称为可再生能源。相反，无法循环利用的能源称为不可再生能源。

可再生能源包括太阳（太阳能）、生物质、风能等。

不可再生资源：煤、石油等。

b) 即将枯竭的能源是耗尽的。相反，在一段时间内不会枯竭或消失的能源称为用不尽的能源。

耗尽的资源：煤、石油等。

可再生资源包括太阳（太阳能）、生物质、风能等。

是的，选项 (a) 和 (b) 都非常相似。

问题8

理想能源的品质是什么？

答案

理想能源的品质是：

1. 它必须有能力产生足够的可利用能源。
2. 它应每单位产生大量的能量。
3. 不应存在污染物。
4. 它应该更便宜。
5. 它应该易于使用。
6. 它不应产生大量烟雾或气味。
7. 储存和运输它都应该很方便。
8. 它应该经济实惠。

问题9

使用太阳灶的优点和缺点是什么？有地方使用太阳灶会有局限性吗？

答案

使用太阳灶的优点:

1. 使用太阳灶烹饪食物可减少对煤、煤油和液化石油气等昂贵燃料的需求。
2. 由于太阳灶不产生烟雾，因此不会污染空气。
3. 在太阳灶中烹饪的食物可以保留其营养价值。这是因为在太阳灶中，食物在相对较低的温度下烹饪。
4. 一个太阳灶可以同时烹饪多达四种不同的食物。

使用太阳灶的缺点

1. 太阳灶不能在夜间用来烹饪食物，因为那时没有阳光。
2. 如果天空多云，即使那样，太阳灶也不能用来烹饪食物。
3. 为了让太阳灶的反射器始终朝向太阳，需要不时地改变其方向。

太阳灶有局限性的地方。

箱式太阳灶不能用于油炸或烘烤（例如准备印度薄饼等）。太阳灶只在一年中大部分时间下雨或天空持续多云的地区有用。

问题10

日益增长的能源需求对环境会产生什么后果？您建议采取哪些措施来减少能源消耗？

答案

日益增长的能源需求对环境产生的一些后果如下：:

1. 燃烧化石燃料会导致酸雨，破坏植物（农作物）、土壤和水生生物。
2. 燃烧化石燃料导致大气中温室气体二氧化碳浓度升高。降雨也受到影响。
3. 砍伐森林树木作为柴火会导致水土流失和野生动物灭绝。
4. 建造水力发电站破坏了自然平衡。
5. 核电站导致环境中的放射性增加。

为减少能源使用，请采取以下措施：

1. 不使用时关闭灯、风扇、电视和其他电器以节约能源。
2. 为节省电力，请使用节能电器。为此，可以用管灯和节能灯（CFL）代替传统的白炽灯泡。
3. 燃烧煤油和液化石油气等燃料时，应使用高质量的炉灶以获得最大的热量。
4. 为节省燃料，食物应在压力锅中烹饪。
5. 可行时，使用太阳灶烹饪食物，使用太阳能热水器加热水。
6. 在农村地区，应推广使用沼气作为燃料。
7. 短距离应使用自行车，以节省汽车、踏板车和摩托车中使用的汽油等燃料。